CC BY
51Использование технологий виртуальной и дополненной реальности для формирования универсальных педагогических компетенций: на примере Омского государственного педагогического университета
Басгаль Виктория Викторовна,
старший преподаватель кафедры «Прикладной информатики и математики», Омский государственный педагогический университет
E-mail: [email protected]
Руденко Александр Евгеньевич,
кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Информатики и методики обучения информатике», Омский государственный педагогический университет E-mail: [email protected]
В статье рассматривается вопрос создания технопарков педагогических компетенций на базе педагогических вузов России. Внимание уделяется возможности применения новейших технологий в учебном процессе педагогического вуза, таких как виртуальная и дополненная реальности. Приводится анализ учебных планов факультета математики, информатики, физики и технологии Омского государственного педагогического университета укрупненной группы специальности 44.03.05 «Педагогическое образование», направленности\профиля «математика и информатика», «информатика и робототехника», «информатика и физика». Рассматривается вопрос использования в образовательном процессе различных бесплатных приложений для виртуальной и дополненной реальности. Также предлагаются различные варианты использования современных технологий виртуальной и дополненной реальности в учебных дисциплинах профиля «Информатика» в рамках учебного процесса в Омском государственном педагогическом университете. Приводятся доступные на платформе Steam приложения для виртуальной реальности, которые возможно использовать в образовательном процессе в рамках тех или иных дисциплин.
Ключевые слова: технопарк универсальных педагогических компетенций, учебный план, виртуальная реальность, дополненная реальность, материально техническая база.
Правительством Российской Федерации было принято решение обновить материально техническую базу педагогических вузов страны в рамках программы «Учитель будущего поколения России». Необходимо отметить, что данная инициатива появилась после внедрения новейшего оборудования, такого как программируемые квадрокоп-теры, системы дополненной и виртуальной реальности в «точки роста», созданные на базе общеобразовательных школ и других учебных заведений. Понятно, что само наличие новейшего оборудования в образовательных учреждениях не является достаточным при отсутствии подготовленных педагогических кадров к применению такого оборудования в образовательном процессе. В этой связи появление подобного оборудования в педагогических вузах выглядит крайне актуально.
Вопросы применения технологий виртуальной реальности в образовательном процессе рассматривались в работах отечественных исследователей [1,3]. Также феномены виртуальной и дополненной реальности нашли отражение в философских исследованиях [2].
На базе Омского государственного педагогического университета будет создано несколько лабораторий, две из которых напрямую относятся к факультету математики, информатики, физики и технологии. Это лаборатория виртуальной и дополненной реальности, а также лаборатория ро-бототехнических систем и цифровых технологий. Для вышеприведенных лабораторий предназначено новое оборудование, такое как системы виртуальной и дополненной реальности, камеры 360°, конструкторы и необходимое оборудование для подводной робототехники, а также конструкторы и оборудование для программируемых квадрокоп-теров.
Уже в текущем календарном 2022 году планируется активно использовать потенциал новых лабораторий в учебном процессе факультета математики, информатики, физики и технологии, а также других факультетов Омского государственного педагогического университета. Анализ учебных планов (с профилем «информатика»), реализуемых на факультете, позволил получить перечень дисциплин, которые можно реализовывать в том числе на базе вышеприведенных лабораторий. Это следующие дисциплины:
- ИКТ и медиаинформационная грамотность.
- Программное обеспечение ЭВМ.
- Введение в программирование.
- Программирование в визуальных средах.
сз о со "О
1=1 А
—I
о
сз т; о m О от
З
ы о со
- Объектно-ориентированное программирование.
- Методика обучения информатике.
- Объектно-ориентированное программирование на языке С#.
- Web-программирование и web-дизайн.
- Информационные технологии в образовании.
- Разработка цифровых образовательных ресурсов.
- Практикум по решению нестандартных задач по информатике.
- Программирование Lego-роботов в визуальных средах.
- Основы искусственного интеллекта.
- Разработка электронных образовательных ресурсов.
- Разработка массовых открытых образовательных курсов.
- Электронная информационная открытая среда образовательной организации.
- Технологии Web 2.0 в образовании.
- Маркетинг информационных продуктов и образовательных услуг.
- Практикум о разработке робототехнических устройств на платформе Arduino.
- Программирование робототехнических устройств в объектно-ориентированных средах.
- Учебная практика по профилю «Робототехника».
- Техническое творчество.
- Основы микроэлектроники и элементы автоматики.
- Элективные курсы по физической культуре и спорту.
- Основы медицинских знаний.
- Возрастная анатомия, физиология и гигиена.
- Безопасность жизнедеятельности.
В качестве анализируемых учебных планов выступили профили укрупненной группы специальности 44.03.05 (с двумя профилями подготовки): математика и информатика, информатика и робототехника, информатика и физика.
Заметим, что потенциал таких технологий как виртуальная и дополненная реальность в образовании по-настоящему безграничен - найти применение возможно в самых разнообразных предметных областях на занятиях по любой дисциплине. Ограничения существуют лишь в разрезе доступного программного обеспечения, а также необходимых методических материалов. Отдельно можно выделить возможность собственной разработки программного обеспечения для дальнейшего применения в образовательном процессе вуза.
На этапе внедрения новейшего оборудования в учебный процесс возможно применение уже существующих бесплатных VR-приложений. Бесплатные программные продукты в данном случае § более предпочтительны ещё и по причине возмож-й ности немедленного применения в учебном про-еЗ цессе, так как существующая современная систе-Ü ма закупок предполагает достаточно длительную
процедуру объявления тендера, торгов, оформления объёмной документации.
Область применения VR и AR технологий в учебном процессе может затрагивать симуляцию работы со сложными техническими устройствами, отработку разнообразных педагогических ситуаций на уроке, знакомство с различными объектами и локациями, визуализацию дополнительной информации о различных устройствах и многое другое.
Исходя из вышеприведенного анализа будет целесообразно предложить варианты применения технологии виртуальной реальности в образовательном процессе на примере конкретных дисциплин.
Рассмотрим некоторые платные и бесплатные приложения, доступные на платформе Steam.
The Lab (Лаборатория). Разработчик и издатель - компания Valve. Проект представляет собой набор демонстрационных приложений, раскрывающих возможности технологии VR. Компания Valve работала в тандеме с компанией HTC над созданием системы виртуальной реальности HTC Vive и также предложила достаточно удачный бесплатный продукт, совмещающий в себе квест, стрельбу из лука, стрельбу из гигантской рогатки, путешествие по реалистичным и живописным виртуальным мирам и многое другое. Для учебного процесса в педагогическом вузе целесообразно подробнее остановится на некоторых из предлагаемых The Lab виртуальных приложениях. Необходимо отметить, что предлагаемые вашему вниманию приложения виртуальной реальности подходят к применению в некоторых учебных дисциплинах и в рамках ограниченного набора тем, но тем не менее их педагогический эффект, основанный на совершенно новом уровне наглядности, не стоит недооценивать. Приложение бесплатное.
Модель нашей солнечной системы. Пользователь может наблюдать нашу солнечную систему как-бы со стороны, не находясь на нашей планете, а прямо из космоса. Наглядно представлены масштабы планет солнечной системы, их орбиты, внешний вид. К сожалению каких-то дополнительных сведений о планетах, как-то масса, период вращения и т.д., не представлено. Однако же пользователь может буквально взять в руки планеты, повертеть и вернуть их обратно на орбиту, либо не возвращать. Приложение подойдёт для занятий по астрономии.
Сканер человеческого тела. Позволяет достаточно близко рассмотреть кровеносную, нервную, мышечную и костную системы человека с разных ракурсов. Целесообразно применять в рамках общего для студентов педагогического направления курса валеологии, либо для профиля «биология».
First Person Tennis - The Real Tennis Simulator. Спортивное игровое приложение, позволяющее буквально с головой окунуться в мир большого тенниса. Существуют режимы различных тренировок и турнира по знаменитым кортам планеты. Может использоваться для ознакомления с прави-
лами данной спортивной игры, а также для регулярных тренировок в целях поддержания нужной спортивной формы. Имеет не самую реалистичную графику, зато хорошо проработана физика взаимодействия ракетки и мяча. Следует особенно тщательно отнестись к наличию достаточного свободного пространства для игры, так как игроку приходится очень энергично размахивать манипулятором, эмитирую движения теннисной ракетки, а встреча дорогостоящего манипулятора с препятствием в виде стены или с также дорогостоящим монитором крайне нежелательна. Приложение платное.
Volleyball Fever. Аналогично предыдущему примеру представляет собой симулятор игры в пляжный волейбол. Имеет упрощенный правила и подходит скорее для ознакомления с данной игрой. Игроку приходится прыгать вверх, поэтому следует заранее позаботится о наличии достаточного пространства над головой в игровой зоне. Приложение платное.
World of guns VR. Приложение предлагает модели реально существующего огнестрельного оружия с подробной разборкой и сборкой. Позволяет познакомиться с устройством пистолетов, револьверов, автоматов, дробовиков, пистолетов-пулеметов и винтовок. Также доступен режим slow motion, демонстрирующий процесс стрельбы с экстракцией стреляной гильзы, движением пороховых газов и подвижных частей оружия. Приложение возможно использовать на занятиях по безопасности жизнидеятельности. Приложение бесплатное.
Литература
1. Воропаев М.В. Воспитание в виртуальных средах: монография / М.В. Воропаев; науч. ред.
А.В. Мудрик. - М.: МГПУ, 2010. - 232 с.
2. Лещёв С.В. Интерфейсы социальной экологии:
от технологической конвергенции к интернету
вещей: журнал / С.В. Лещёв. - М.: Философские науки, 2014 / 11. - 162 с. 3. Шапиро Д.И. Виртуальная реальность и проблемы нейрокомпьютинга / Д.М. Шапиро. - М.: РФК-Имидж Лаб, 2008. - 454 с., илл. The use of virtual and augmented reality technologies for the formation of universal pedagogical competencies: on the example of the Omsk state pedagogical university
THE USE OF VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY TECHNOLOGIES FOR THE FORMATION OF UNIVERSAL PEDAGOGICAL COMPETENCIES: ON THE EXAMPLE OF THE OMSK STATE PEDAGOGICAL UNIVERSITY
Basgal V.V., Rudenko A.E.
Omsk State Pedagogical University
The article deals with the issue of creating technoparks of pedagogical competencies on the basis of pedagogical universities in Russia. Attention is paid to the possibility of using the latest technologies in the educational process of a pedagogical university, such as virtual and augmented reality. An analysis of the curricula of the Faculty of Mathematics, Informatics, Physics and Technology of the Omsk State Pedagogical University of the enlarged group of the specialty 44.03.05 "Pedagogical education", focus \ profile "mathematics and informatics", "computer science and robotics", "computer science and physics" is given. The issue of using various free applications for virtual and augmented reality in the educational process is considered. It also offers various options for using modern virtual and augmented reality technologies in the academic disciplines of the Informatics profile as part of the educational process at the Omsk State Pedagogical University.
Keywords: technopark of universal pedagogical competencies, curriculum, virtual reality, augmented reality, material and technical base.
References
1. Voropaev M.V. Education in virtual environments: monograph / M.V. Voropaev; scientific ed. A.V. Mudrik. - M.: MGPU, 2010. -232 p.
2. Leshchev S.V. Social Ecology Interfaces: From Technological Convergence to the Internet of Things: journal / S.V. Leshchev. - M.: Philosophical sciences, 2014/11. - 162 p.
3. Shapiro D.I. Virtual reality and problems of neurocomputing / D.M. Shapiro. - M.: RFK-Image Lab, 2008. - 454 p., ill.
